灾后重建再生混凝土框架结构抗震性能和设计研究

在分析以往再生混凝土框架结构抗震性能的基础上进一步研究该结构的抗震性能,提出模拟地震动模型振动台试验方案。分析汶川地震震害,并以一个建于都江堰市的二层再生混凝土框架抗震示范房屋为例,对再生混凝土框架结构设计进行探讨,并提出针对再生混凝土框架的结构及非结构构件抗震设计建议。提供的振动台试验模型和振动台试验的设计思路对今后有关的试验具有一定的借鉴作用。     

两种支撑体系混凝土框架动力性能试验研究

通过振动台试验研究了钢支撑-混凝土框架和防屈曲支撑-混凝土框架结构模型的动力性能.对比研究了设置这两种支撑体系的混凝土框架结构的动力特性、动力放大效果、结构损伤状态.研究表明防屈曲支撑-混凝土框架结构在罕遇地震下的抗震性能优于钢支撑-混凝土框架结构在设防地震下的抗震性能.     

底层框架-混凝土多孔砖房屋抗震性能试验研究

底层框架-上部砌体结构是一种经济实用的结构体系,特别适用于砌体结构房屋对底层大空间的功能要求．自20世纪80年代以来,国内相关单位对底层框架结构展开了一系列研究,其中底层框架结构的抗震性能是研究的重点,抗震试验多采用小比例模型振动台试验方法．而对于新型墙体材料-混凝土多孔砖来说,这方面的抗震研究还较少,采用小比例模型试验也存在制作上的困难．以新型墙体材料-混凝土多孔砖为对象,通过抗震试验研究其底部框架结构的抗震性能．研究结果表明：虽然底部框架结构是一种抗震不利的结构体系,但是通过合理的设计,该结构体系能够满足建筑抗震设计要求．     

钢管混凝土柱框架结构模型地震反应试验研究

基于现行结构设计规范,设计制作了一榀1/10比例的单跨、两开间八层钢管混凝土柱-钢梁框架结构模型,对其进行了模拟地震振动台试验.研究了模型结构在地震作用下加速度、位移和应变反应.试验结果表明,根据现行规范所设计的钢管混凝土柱框架能满足地震区的抗震设防要求,具有较好的抗震性能.     

灾后重建再生砌块砌体结构性能和设计研究

利用汶川地震产生的大量建筑废物,生产再生混凝土砌块,是一种重要的资源化利用建筑废物的方式。围绕再生混凝土砌块在灾后重建村镇住宅砌体结构中的应用,探讨再生混凝土砌块砌体的结构性能。在此基础上,设计再生混凝土砌块承重墙片低周反复试验和再生混凝土砌块砌体房屋足尺模型振动台试验,研究再生混凝土砌块砌体的抗震性能。并结合灾后重建示范工程中的两栋再生混凝土砌块砌体房屋,进行再生混凝土砌块砌体结构的设计研究。     

再生混凝土框架结构抗震性能试验研究

为了研究再生混凝土框架结构的抗震性能,进行了2个1/2.5缩尺的两层两跨再生混凝土框架结构的低周反复荷载试验研究,一个为全再生混凝土框架结构,另一个为一层为普通混凝土、二层为再生混凝土框架结构.在试验基础上,对其承载力、刚度及其退化过程、滞回特性、位移延性、耗能能力、破坏形态与破坏机制等进行了分析.研究表明:2个框架的承载力较为接近,刚度退化规律相同,延性均满足抗震要求,二者破坏机制均为"强柱弱梁"型;再生混凝土框架可用于多层结构或高层结构上部楼层.     

CFRP布加固破坏混凝土框架的拟静力试验研究

按1:3比例缩尺模型设计了1榀混凝土框架模型,进行了拟静力试验,分析比较了混凝土框架结构及该框架破坏后经碳纤维布加固后的框架结构受力性能、裂缝发展、破坏形态、滞回曲线、骨架曲线及位移延性,研究碳纤维加固已严重损伤的混凝土框架结构的抗震性能.试验结果表明,碳纤维加固震后严重损伤框架结构后,其极限承载能力、耗能能力及延性等抗震性能有明显提高.     

钢管混凝土框架结构抗震性能

为了解钢管混凝土框架结构抗震性能,推广在地震区的应用,进行了八层钢管混凝土柱-H钢梁框架结构模型振动台试验和有限元模拟分析,研究了结构在El-Centro波、天津波(N-S)和武汉人工地震波激励下的最大地震作用、层间剪力、应变和位移反应.试验结果与数值模拟结果符合较好,结构位移受低阶振型影响较大,结构变形呈弯剪型,随着地震波峰值加速度增大,高阶振型主导作用加强.研究表明,钢管混凝土框架结构具有较好的抗震性能,ANSYS8.1可以较好地模拟钢管混凝土框架结构地震反应.     

长周期地震动作用下高层框架结构的损伤分析

为了研究长周期地震动作用下高层框架结构的抗震性能,利用地震损伤评估体系对高层结构进行损伤分析.在分析总结结构地震损伤模型的基础上,以一幢12层混凝土框架结构建筑为研究对象,利用振动台试验结果,采用数值模拟方法,从结构整体损伤和材料损伤2个层次进行了长周期地震动作用下高层框架结构的损伤分析,并与普通地震动作用下的结果进行了比较研究.结果表明：长周期地震动作用下结构的整体损伤指标明显大于普通地震动作用的结果,且混凝土损伤分布范围更广,为高层结构基于性能的抗震设计提供了参考.     

型钢混凝土框架弹塑性地震反应试验研究

通过两榀型钢混凝土平面框架的地震模拟振动台试验，分析了结构的破坏过程及弹塑性地震反应，结果表明型钢混凝土框架具有良好的抗震性能。经理论计算，与试验值比较符合。     

再生混凝土框架顶层边节点的抗震性能试验研究

对3榀再生混凝土框架顶层边节点的抗震性能进行了试验研究。试件节点区域采用三种不同的配筋形式,在低周反复荷载下观测试件破损特点、发展过程及最后破坏形式,得到梁端荷载-位移滞回曲线,对3榀试件滞回特性、位移延性、刚度退化和耗能能力进行了研究。结果表明配筋形式对再生混凝土框架顶层边节点的抗震性能有一定影响;再生混凝土试件可用于有抗震设防要求的工程。     

黏土砖再生粗骨料混凝土短肢抗震墙的试验研究

为了研究黏土砖再生粗骨料混凝土短肢抗震墙的受力和变形性能,设计了2个黏土砖再生粗骨料混凝土短肢墙试件和1个普通钢筋混凝土短肢墙对比试件,试件的尺寸、配筋和轴压比等参数均相同。采用低周反复的加载方式,测试了各试件的受力与变形性能,并对试件的承载力、刚度、延性、耗能能力和破坏形态进行了对比分析。研究结果表明:在相同的配筋和轴压比下,黏土砖再生粗骨料混凝土短肢抗震墙试件比普通混凝土短肢抗震墙试件的承载力有所降低,延性和耗能能力也有所降低,但降低幅度较小;黏土砖再生粗骨料混凝土短肢抗震墙的承载力和变形性能均能满足结构的抗震要求。     

再生混凝土框架拟动力试验研究分析

对一榀单跨两层再生混凝土框架进行拟动力试验,采用不同加速度峰值的地震波激励加载,研究了框架受力特点、变形性能和耗能能力等抗震性能。试验表明,再生混凝土框架在小震作用下具有足够的强度和刚度,加载至层间位移角达1/210时,框架处于弹性工作状态,可满足中震弹性的要求。加载至层间位移角达1/120时,框架呈现塑性性能,卸载后变形能够基本恢复,研究表明再生混凝土框架具有良好的抗震性能。     

再生混凝土低矮剪力墙抗震试验及分析

为了研究再生粗骨料和细骨料掺量对剪力墙抗震性能的影响,对5个剪跨比为1.0的再生混凝土低矮剪力墙进行了低周反复荷载试验,包括1个普通混凝土剪力墙、3个再生混凝土剪力墙及1个加配暗支撑的再生混凝土剪力墙.对比分析了各剪力墙的承载力、刚度、延性、滞回特征、耗能能力及破坏特征,并进行了承载力计算.研究表明,掺入再生粗骨料的再生混凝土低矮剪力墙的抗震性能和普通剪力墙相差不多,再生粗骨料的掺量对剪力墙的性能影响不大,再生细骨料的掺量对剪力墙的性能影响稍大,加配暗支撑钢筋的再生混凝土剪力墙抗震性能明显提高.     

从灾后重建探讨再生混凝土的研究现状及其应用发展

再生混凝土是再生利用废弃混凝土的一种新材料,具有显著的环境保护和经济利益优势,是实现建筑、资源、环境可持续发展的主要措施之一。特别是汶川大地震后,产生的建筑垃圾远远超过了我国年产建筑垃圾总量,给地震灾区的重建工作带来了巨大的挑战。本文结合国内外再生混凝土研究发展现状,介绍了再生混凝土的基本性能和其在结构应用中的表现;同时,结合组合结构的优势,探讨了钢管再生混凝土构件的力学性能和再生混凝土在钢管组合结构中的应用前景。提出在灾后重建工作中,我国发展再生混凝土研究和应用的必要性和可行性。     

不同再生骨料取代率混凝土双肢剪力墙低周反复荷载试验研究

为了研究再生骨料对双肢剪力墙性能的影响,本文对4个1∶4缩尺的4层双肢剪力墙进行了低周反复荷载试验,各模型连梁跨高比均为1.0.模型1为普通混凝土双肢剪力墙,模型2、3分别为再生骨料取代率为50%、100%的再生混凝土双肢剪力墙,模型4为带暗支撑全再生混凝土双肢剪力墙.分析了各双肢剪力墙的抗震性能.结果表明:与普通混凝土双肢剪力墙相比,再生混凝土双肢剪力墙的抗震性能略差,且再生混凝土双肢剪力墙的抗震性能随再生骨料掺量的增加而下降;加配暗支撑可以使再生混凝土双肢剪力墙的抗震性能有效提高.建立了再生混凝土双肢剪力墙的承载力计算式,计算结果与试验结果吻合较好.     

T形钢管再生混凝土柱抗震性能有限元分析

以截面肢长、再生粗骨料取代率、钢管壁厚和轴压比为基本参数,采用大型通用有限元分析软件ABAQUS,对两种不同肢长的T形钢管混凝土柱模型在低周反复加载下的荷载-位移滞回曲线进行模拟计算,获得T形钢管再生混凝土柱在水平地震荷载作用下的滞回性能、变形能力和耗能能力,从而比较两种不同截面肢长T形钢管再生混凝土柱的抗震性能.相比于普通混凝土构件,再生混凝土构件表现出更好的变形能力和耗能能力.     

闭口型压型钢板-再生混凝土组合楼板的受弯性能

为了解再生混凝土组合楼板的受弯性能,进行了闭口型压型钢板-再生粗骨料混凝土组合楼板在重复荷载作用下的弯曲性能试验,研究了不同钢筋构造措施和不同厚度的再生粗骨料混凝土组合楼板的受弯性能,并与普通混凝土组合楼板的受弯性能进行了比较,给出了闭口型压型钢板-再生粗骨料混凝土组合楼板的受弯极限承载力计算和挠度验算方法.研究结果表明:与压型钢板-普通混凝土组合楼板相比,再生粗骨料混凝土组合楼板的受弯承载力及刚度降低幅度较小,经过合理设计,可以应用于实际工程结构;在再生混凝土组合楼板中采取钢筋桁架加强构造措施,可以明显提高组合楼板的受弯性能.     

再生混凝土无腹筋梁斜截面受力性能试验研究

通过13根再生混凝土梁和普通混凝土梁的对比试验,探讨了再生骨料取代率、剪跨比等因素对再生混凝土梁斜截面受力性能的影响.试验结果表明:再生混凝土梁比普通混凝土梁变形和斜裂缝宽度大;再生混凝土梁的破坏形式与剪跨性有关,λ≤1发生斜压破坏,1.5≤λ<3发生剪压破坏;λ≥3.0发生斜拉破坏.再生混凝土梁随着再生骨料取代率的增加,抗剪承载力有下降的趋势;随着剪跨比的增加,抗剪承载力减小.在试验研究的基础上,根据极限平衡理论,提出了再生混凝土梁受剪承载力计算公式.